kategória: Najlepšie články » Zaujímavé fakty
Počet zobrazení: 39972
Komentáre k článku: 4
Metódy bezdrôtového prenosu energie
Zákon vzájomného pôsobenia elektrických prúdov, ktorý objavil Andre Marie Ampere v roku 1820, položil základy pre ďalší rozvoj vedy o elektrine a magnetizme. Po 11 rokoch experimentoval Michael Faraday experimentálne, že meniace sa magnetické pole generované elektrickým prúdom je schopné indukovať elektrický prúd v inom vodiči. Takže to bolo vytvorené prvý elektrický transformátor.
V roku 1864 James Clerk Maxwell konečne systematizoval experimentálne údaje Faradaya a dal im formu exaktných matematických rovníc, vďaka ktorým bol vytvorený základ klasickej elektrodynamiky, pretože tieto rovnice popisovali vzťah elektromagnetického poľa s elektrickými prúdmi a nábojmi a následkom toho by mala byť existencia elektromagnetických vĺn.
V roku 1888 Heinrich Hertz experimentálne potvrdil existenciu elektromagnetických vĺn predpovedaných Maxwellom. Jeho vysielač iskier s chopperom založeným na Rumkorffovej cievke mohol produkovať elektromagnetické vlny s frekvenciou až 0,5 gigahertz, ktorú mohlo prijať niekoľko prijímačov naladených na rezonanciu s vysielačom.
Prijímače mohli byť umiestnené vo vzdialenosti až 3 metre, a keď sa vo vysielači vyskytla iskra, v prijímačoch sa objavili iskry. Tak sa konali prvé experimenty na bezdrôtový prenos elektrickej energie pomocou elektromagnetických vĺn.
V roku 1891 Nikola TeslaPri štúdiu striedavých prúdov vysokého napätia a vysokej frekvencie dospieva k záveru, že je mimoriadne dôležité zvoliť vlnovú dĺžku aj prevádzkové napätie vysielača na konkrétne účely a nie je potrebné zvyšovať frekvenciu príliš vysokú.
Vedec poznamenáva, že dolná hranica frekvencií a napätí, pri ktorých bol v tom čase schopný dosiahnuť najlepšie výsledky, je od 15 000 do 20 000 výkyvov za sekundu s potenciálom 20 000 voltov. Tesla prijal vysokofrekvenčný a vysokonapäťový prúd pomocou oscilačného výboja kondenzátora (pozri - Tesla Transformer). Poznamenal, že tento typ elektrického vysielača je vhodný na výrobu svetla, ako aj na prenos elektriny na výrobu svetla.
V období od roku 1891 do roku 1894 vedec opakovane demonštroval bezdrôtový prenos a žiaru vákuových trubíc vo vysokofrekvenčnom elektrostatickom poli, pričom poznamenal, že energia elektrostatického poľa je absorbovaná lampou, konvertovaná na svetlo a energia elektromagnetického poľa použitá na elektromagnetickú indukciu s cieľom získať podobnú Výsledok sa odzrkadľuje hlavne a len jeho malá časť sa premení na svetlo.
Vedec tvrdí, že ani pri použití rezonancie pri prenose pomocou elektromagnetickej vlny nie je možné preniesť značné množstvo elektrickej energie. Jeho cieľom počas tohto obdobia práce bolo bezdrôtovo preniesť presne veľké množstvo elektrickej energie.
Až do roku 1897 vykonával súbežne s prácou Tesla výskum elektromagnetických vĺn: Jagdish Boche v Indii, Alexander Popov v Rusku a Guglielmo Marconi v Taliansku.
Po Teslových verejných prednáškach hovorí Jagdish Bose v novembri 1894 v Kalkate s demonštráciou bezdrôtového prenosu elektriny, kde zapáli strelný prach a prenáša elektrickú energiu na diaľku.
Po Boche, konkrétne 25. apríla 1895, Alexander Popov pomocou Morseovho kódu odvysielal prvú rozhlasovú správu a tento dátum (7. mája v novom štýle) sa v Rusku každoročne oslavuje ako Rádiový deň.
V roku 1896 Marconi, prichádzajúci do Veľkej Británie, predvádzal svoj prístroj vysielaním signálu 1,5 km od strechy budovy pošty v Londýne do inej budovy pomocou Morseovho kódu.Potom vylepšil svoj vynález a podarilo sa mu vyslať signál po rovine Salisbury už vo vzdialenosti 3 kilometrov.
Tesla v roku 1896 úspešne vysiela a prijíma signály vo vzdialenosti medzi vysielačom a prijímačom asi 48 kilometrov. Doteraz však žiadny z vedcov nedokázal preniesť značné množstvo elektrickej energie na veľkú vzdialenosť.
Experimentovanie v Colorado Springs v roku 1899, Tesla píše: „Zlyhanie indukčnej metódy sa zdá byť obrovské v porovnaní s metódou vzrušenia náboja zeme a vzduchu.“ Toto bude začiatok vedeckého výskumu zameraného na prenos elektriny na veľké vzdialenosti bez použitia káblov. V januári 1900 si Tesla vo svojom denníku zaznamená poznámku o úspešnom prenose energie na cievku „odvezenú ďaleko do poľa“, z ktorej bola lampa napájaná.
A najväčším úspechom vedca bude spustenie 15. júna 1903 veže Vordencliff na Long Islande, ktorá je určená na prenos elektrickej energie na veľké množstvo bez väčšieho množstva drôtov. Uzemnené sekundárne vinutie rezonančného transformátora, zakončené medenou sférickou kupolou, malo excitovať náboj zeme a vodivé vrstvy vzduchu, aby sa stalo prvkom veľkého rezonančného obvodu.
Vedcovi sa teda podarilo napájať 200 lámp s výkonom 50 wattov vo vzdialenosti asi 40 km od vysielača. Financovanie projektu však na základe ekonomickej uskutočniteľnosti zastavil Morgan, ktorý od samého začiatku investoval peniaze do projektu s cieľom získať bezdrôtové komunikácie a ako podnikateľ mu kategoricky nevyhovoval voľný prenos energie v priemyselnom meradle na diaľku. V roku 1917 bola veža určená na bezdrôtový prenos elektrickej energie zničená.
Viac informácií o experimentoch Nikola Tesly nájdete tu:Rezonančný spôsob bezdrôtového prenosu elektrickej energie Nikola Tesla
O veľa neskôr, od roku 1961 do roku 1964, experimentoval odborník v oblasti mikrovlnnej elektroniky William Brown v Spojených štátoch s prenosovými cestami mikrovlnnej energie.
V roku 1964 prvýkrát otestoval zariadenie (model vrtuľníka), ktoré je schopné prijímať a využívať mikrovlnnú energiu vo forme jednosmerného prúdu, a to vďaka anténnemu usporiadaniu pozostávajúcemu z polvlnovitých dipólov, z ktorých každá je nabitá vysoko účinnými Schottkyho diódy. Do roku 1976 William Brown preniesol mikrovlnný výkon 30 kW na vzdialenosť 1,6 km s účinnosťou presahujúcou 80%.
V roku 2007 bol výskumný tím technologického inštitútu v Massachusetts pod vedením profesora Marina Solyachicha schopný bezdrôtovo prenášať energiu na vzdialenosť 2 metrov. Vysielaný výkon stačil na napájanie 60 wattovej žiarovky.
V jadre ich technológie (tzv WiTricity) spočíva vo fenoméne elektromagnetickej rezonancie. Vysielač a prijímač sú dve medené cievky s priemerom 60 cm rezonujúce pri rovnakej frekvencii. Vysielač je pripojený k zdroju energie a prijímač je pripojený k žiarovke. Obvody sú naladené na frekvenciu 10 MHz. Prijímač v tomto prípade prijíma iba 40 - 45% prenesenej elektriny.
Približne v rovnakom čase spoločnosť Intel preukázala podobnú technológiu bezdrôtového prenosu energie.
V roku 2010 predstavila skupina Haier, čínsky výrobca domácich spotrebičov, na veľtrhu CES 2010 svoj jedinečný produkt - plne bezdrôtový LCD televízor založený na tejto technológii.
Prečítajte si tiež túto tému:Qi Electronic Power Wireless Standard
Pozri tiež na electro-sk.tomathouse.com
: